槟榔芋淀粉特性及其抗老化研究

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谷物食品的老化主要是淀粉的老化引起的,高淀粉食品在储存的过程中容易发生老化,有效地解决淀粉老化问题,谷物食品的老化问题也就迎刃而解。了解淀粉老化机理,抑制淀粉老化,对于改善食品品质具有重要意义。本文以闽南地区的槟榔芋为原料,实验室自制淀粉,研究了槟榔芋淀粉理化特性,低取代度槟榔芋醋酸酯淀粉的制备以及食品添加剂、淀粉酶等抑制槟榔芋淀粉老化的方法,结果显示:槟榔芋淀粉颗粒较小且表面光滑、大小不一,颗粒形状呈不规则多面体,表面直径在1-5μm,平均直径在2μm。红外光谱显示了槟榔芋淀粉的结构特征;重结晶法得到纯度较高的直链淀粉与支链淀粉,直链淀粉与支链淀粉的碘蓝值分别为0.96和0.12,λmax为655nm和553nm。实验测得槟榔芋淀粉中直链淀粉含量约为10.0%,直链淀粉含量较低。淀粉糊化温度为76.6℃,相对较高,峰值黏度为487mPa·S,槟榔芋淀粉的冷、热糊稳定性较差,槟榔芋淀粉属于弱凝胶,短期(几小时或十几小时)不易回生;槟榔芋淀粉透明度较差为3.6%,冻融稳定性差,凝沉性稳定性较好,溶解度相对较小但膨胀度较大。低取代度槟榔芋醋酸酯淀粉最佳制备工艺为:反应温度30℃、pH为8、反应时间为1h,w(淀粉)∶w(醋酸酐)=10∶1.2。反应温度、醋酸酐用量对反应结果影响显著。其乙酰基含量2.18%,取代度(DS)为0.084,反应效率(RE)为44.1%。并对其进行了红外光谱分析和特性研究,其透明度、溶解度、膨胀度与原淀粉相比有较大提高,也更易糊化,糊化峰值黏度更高。经TPA凝胶质构分析,低取代度醋酸酯淀粉的抗老化能力明显增强。通过添加乳化剂、食品胶和变性淀粉来抑制槟榔芋淀粉老化。结果显示,分子蒸馏单甘酯、瓜尔豆胶和麦芽糊精对槟榔芋淀粉老化的抑制效果较好,同时对他们做了正交复配实验,并考虑交互作用,选取实验组中效果最好的一组,即分子蒸馏单甘酯0.6%,瓜尔豆胶0.6%,麦芽糊精2.0%,黏度为1134mPa.s,并对其进行老化度检测,4℃下存放7d后,其析水率仅为8.05%比原淀粉降低了6.17个百分点,抗老化效果与预期结果一致。研究了几种淀粉酶对槟榔芋淀粉老化的抑制作用,结果显示β-淀粉酶抑制效果最好。通过单因素及正交试验分析确定其最佳工艺参数为:酶添加量为0.1%,酶解温度为45℃,酶解时间为30min。其中反应温度影响极为显著,酶用量影响显著。对最佳实验方案进行验证:放置一星期后黏度值为1054mPa.s,老化度为8.13%,比原淀粉降低了6.09个百分点。同时将最佳方案应用于天然槟榔芋全粉中,经测定其抗老化效果明显增强。
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